CN114361646A

CN114361646A - 一种超级快充液冷系统

Info

Publication number: CN114361646A
Application number: CN202111671555.5A
Authority: CN
Inventors: 江龙超; 姚峰; 何亮; 陶孟锋; 李鹏; 唐善政
Original assignee: Youpao Automotive Technology Shanghai Co Ltd
Current assignee: Youpao Automotive Technology Shanghai Co Ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-04-15

Abstract

本发明公开了一种超级快充液冷系统，用于对车载电池进行快速冷却，所述车载电池集成在汽车底盘的电池仓内，所述电池仓的底面为所述汽车底盘的底盘冷却面，该超级快充液冷系统包括：第一液冷系统，所述第一液冷系统安装于电池仓内，用于从顶部对所述车载电池进行冷却；第二液冷系统，所述第二液冷系统安装于充电桩附近；当车载电池需要冷却时，所述第二液冷系统接收所述充电桩发送的执行指令，移动到车载电池底部的第一位置，通过所述电池仓的底盘冷却面底部对所述车载电池进行冷却。本发明采用的分离方式的三明治结构的超级快充液冷系统，实现了快充和底盘轻量化的技术效果。解决了电动汽车充电慢的问题。

Description

一种超级快充液冷系统

技术领域

本发明涉及充电液冷系统，尤其涉及一种超级快充液冷系统。

背景技术

近年来，新能源汽车规模得到高速发展扩大，但其充电速度慢严重影响了用户体验，降低了充电桩的使用效率，传统的直流充电电缆通电电流不超过250A，充电时间高达2h以上。

造成充电速度慢的其中一个原因是因为充电过程中电池系统的散热效率低，基于安全性考虑，在散热受限的情况下必须要控制充电电流。

因而，如何提高新能源汽车的电池系统在充电过程中的散热效率，已经成为业界亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种超级快充液冷系统，以解决车载电池在充电过程中散热效率不高的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种超级快充液冷系统，用于对车载电池进行快速冷却，所述车载电池集成在汽车底盘的电池仓内，所述电池仓的底面为所述汽车底盘的底盘冷却面；包括：

第一液冷系统，所述第一液冷系统安装于电池仓内，用于从顶部对所述车载电池进行冷却；

第二液冷系统，所述第二液冷系统安装于充电桩附近；

当车载电池需要冷却时，所述第二液冷系统接收所述充电桩发送的执行指令，移动到车载电池底部的第一位置，通过所述电池仓的底盘冷却面底部对所述车载电池进行冷却。

可选的，所述第二液冷系统还用于对高压铜牌进行冷却，高压铜牌位于电池仓内的底盘冷却面上。

可选的，所述第二液冷系统包括：

地面液冷装置；

输送装置，用于在接收到所述执行指令时将所述地面液冷装置输送到所述第一位置。

可选的，所述执行指令具体包括：

第一执行指令，用于指示所述地面液冷装置进行预冷；以及

第二执行指令，用于指示所述输送装置将所述地面液冷装置输送到所述第一位置。

可选的，所述地面液冷装置还包括：

第一控制单元，用于根据所述第一执行指令控制所述地面液冷装置进行预冷；以及

第二控制单元，用于根据所述第二执行指令控制所述输送装置将所述地面液冷装置输送到所述第一位置。

可选的，所述地面液冷装置输送装置是升降机构。

可选的，所述汽车底盘上还集成有车载控制系统，

所述车载控制系统用于向所述充电桩发送第二位置信息，所述第二位置信息表征了所述第二液冷系统到达所述第一位置时，对应的车载电池所在的底盘冷却面的位置信息；

所述车载系统还用于向所述充电桩发送控制指令，

以使得所述充电桩接收到所述第二位置信息和所述控制指令后发出所述执行指令。

可选的，所述第一位置具体为所述第二液冷系统紧贴底盘冷却面时的位置。

可选的，所述第一液冷系统包括：车载液冷装置，用于冷却车载电池。

可选的，所述第一液冷系统还包括：保护罩，设置于所述底盘冷却面的外侧，用于在一控制指令的控制下开启或闭合。

可选的，所述保护罩与所述底盘冷却面之间形成一空气层，用于接入通风，以冷却所述车载电池。

可选的，还包括导热层，设置在所述车载电池和所述底盘冷却面之间。

可选的，其特征在于，所述导热层的材料为导热硅胶。

可选的，所述车载液冷装置为液冷板，所述地面液冷装置为地面液冷板。

本发明提供的一种超级快充液冷系统，在车载电池需要快充时，所述第一液冷系统和所述第二液冷系统，在充电桩的配合下，共同为车载电池进行冷却，使得冷却效率大大提升，进而为提高充电速度提供了可能。

并且，由于本发明的第一液冷系统和第二液冷系统采用分离方式的三明治结构，即第二液冷系统并未设置在汽车端，仅在接收到执行指令时移动到车载电池底部的第一位置，通过所述电池仓的底盘冷却面底部对所述车载电池进行冷却。该分离式的结构设置实现了底盘轻量化的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中一超级快充液冷系统示意图。

标号说明：

101-第一液冷系统；

102-第二液冷系统；

103-车载电池；

104-底盘冷却面；

1021-地面液冷装置；

1022-输送装置；

1011-保护罩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

近年来，新能源汽车规模得到高速发展扩大，但其充电速度慢降低了充电桩的使用效率，传统的直流充电电缆通电电流不超过250A，充电时间高达2h以上,严重影响了用户体验，本申请中，整车动力系统通过车载电池集成到底盘上，第一液冷系统置于车载电池顶部，在充电桩附近设置了外设的第二液冷系统，减轻了底盘的重量，用于实现快速充电。

从而，本发明提供的新型超级快充系统，针对新能源汽车大功率散热需求，将充放电液冷系统分离，第一液冷系统满足汽车常规需求，第二液冷系统外设于新能源汽车，车载智能系统电量预警时，寻找附近的充电桩；快充时，相互分离的第一液冷系统、第二液冷系统和车载电池形成三明治结构，快速有效的冷却车载电池，为超级快充提供了可能；同时也实现了底盘轻量化。

新能源汽车中电池系统内还包括高压铜牌，高压铜牌设置于底盘上，也需要散热，常规的电池系统密封性要求限制了高压铜牌/线缆的散热，造成系统中的这些部件选型受限，体积重量都大大增加；本申请中第二液冷系统还可以快速冷却高压铜牌，从而高压铜牌效用得到最优利用，同时实现选型的自由化。

请参考图1，本发明实施例提供了一种超级快充液冷系统，用于对车载电池103进行快速冷却，所述车载电池集成在汽车底盘的电池仓内，所述电池仓的底面为所述汽车底盘的底盘冷却面104；该超级快充液冷系统包括：

第一液冷系统101，所述第一液冷系统101安装于电池仓内，用于从顶部对所述车载电池103进行冷却；

第二液冷系统102，所述第二液冷系统102安装于充电桩附近；

当车载电池需要快速冷却时，所述第二液冷系统102接收所述充电桩发送的执行指令，移动到车载电池103底部的第一位置，通过所述电池仓的底盘冷却面104的底部对所述车载电池103进行冷却。

其中，在需要进行快速冷却，且所述第二液冷系统102到达所述第一位置时，所述车载电池103在所述第一液冷系统101和所述第二液冷系统102之间，整个超级快充电液冷系统形成类似三明治结构。

本申请将所述第一液冷系统和所述第二液冷系统分离设置，所述第二液冷系统外设于新能源汽车，实现了汽车底盘的轻量化，同时在需要快速冷却时，第二液冷系统移动至车载电池底部的第一位置，通过所述电池仓的底盘冷却面的底部对所述车载电池进行冷却，以实现快速冷却的效果。

其中，需要快速充电时所述第一液冷系统和所述第二液冷系统，在充电桩的配合下，共同为车载电池进行冷却，由于所述第二液冷系统提供了额外的冷却源，使得所述车载电池的冷却速度加快，为快速充电提供了散热保障，使得快速充电能够实现。当不需要快速冷却或车载电池放电时，所述第二液冷系统可以不启用，仅启用第一液冷系统对所述车载电池进行冷却，此时所述第一液冷系统足以满足车载电池的散热需求。第一液冷系统可满足了车载电池放电时的散热需求，也可满足以普通速率进行充电时的散热需求，所述第一液冷系统和所述第二液冷系统结合，满足了快速充电过程中的散热需求，同时也满足了其他非充电状态下的快速散热需求，为快速充电实现了散热保障，因此，本发明采用的分离方式的三明治结构的超级快充液冷系统，实现了快速冷却和底盘轻量化的技术效果，使得快充可以得到保障。进一步解决了电动汽车充电慢的问题。

一种实施例中，所述第二液冷系统还用于对高压铜牌进行冷却，高压铜牌位于电池仓内的底盘冷却面上。

其中，所述高压铜牌是一种电连接件，高压铜牌工作时也会发热，现有的密闭电池仓不能实现高压铜牌的有效散热，因此为了保证高压铜牌的有效运作，必然需要选择体量大的高压铜牌，从而实现其有效散热，从而限制了高压铜牌的选型；而本申请中，当第二液冷系统紧贴所述底盘冷却面时，所述高压铜牌部分也紧贴第二液冷系统，第二液冷系统可以满足高压铜牌的散热需求，因此，在安装了本申请所述的超级快充液冷系统的汽车，高压铜牌的选型将更自由；同时，由于所述第二液冷系统满足了所述高压铜牌的散热需求，可以提高高压铜牌的过流能力，对于高压铜牌不能贴合的在所述第二液冷系统的部分在设计上预留车载电池充电时的过流能力，保证整车动力系统的充电电流能力。当然本领域的技术人员应该意识到，当所述第二液冷系统可以完全覆盖到所述高压铜牌底部时，是本申请一优选实施例；所述第二液冷系统的表面积设置为只贴合所述车载电池底部，而不能覆盖或不能完全覆盖到所述高压铜牌底部时，高压铜牌的效能和选型受限，此种情况仍然在本申请的保护范围内。

一种实施例中，所述第二液冷系统，包括：

地面液冷装置1021；

输送装置1022，用于在接收到所述执行指令时将所述地面液冷装置输送到所述第一位置。

一种实施方式中，所述地面液冷装置是液冷板。

其他实施方式中，所述地面液冷装置可以是其他热管理装置，用来提供冷却源。

一种实施例中，所述输送装置是升降机构。

一种实施方式中，所述输送装置是垂直升降的机械装置。

一种实施方式中，所述输送装置也可以是：可沿其他方向移动的机械装置。只要所述输送装置可以实现输送目的，都在本发明的保护范围内。

一种实施例中，所述执行指令具体包括：

第一执行指令，用于指示所述地面液冷装置进行预冷；以及

一种实施例中，所述地面液冷装置还包括：

其中，所述执行指令可以通过所述充电桩和所述地面液冷装置之间的网络传输，所述网络传输可以是有线方式传输，也可以是无线方式传输。

一种实施方式中，所述第一控制单元是所述地面液冷装置中控制模块的一部分；所述第二控制单元是所述输送装置中控制模块的一部分。

以上实施方式中，具体的，当车载电池需要快速充电时，所述充电桩向所述地面液冷装置发送所述第一执行指令，所述地面液冷装置中的所述第一控制单元接收到所述第一执行指令时，所述第一控制单元控制所述地面液冷装置进行预冷；所述充电桩向所述输送装置发送所述第二执行指令，所述输送装置中的所述第二控制单元接收所述第二执行指令后，控制所述输送装置，输送所述地面液冷装置到所述第一位置，从而第二液冷系统对所述车载电池进行冷却。

一种实施方式中，所述充电桩的所述第一执行指令可以是，汽车行驶使得底盘冷却面到达充电桩附近充电位置时，发送所述第一执行指令。

另一种实施方式中，所述第一执行指令可以是汽车到达充电位置前发送，使得所述地面液冷装置提前进行预冷，从而节省预冷时间。

一种实施例中，所述汽车底盘上还集成有车载控制系统，所述车载控制系统用于向所述充电桩发送第二位置信息，所述第二位置信息表征了所述第二液冷系统到达所述第一位置时，对应的车载电池所在的底盘冷却面的位置信息；

所述车载控制系统还用于向所述充电桩发送控制指令，

一种实施方式中，车载控制系统设置于车载智能系统中，车载智能系统寻找充电桩，可以车载智能系统定位附近几个候选充电桩，然后筛选最近的充电桩，锁定最近的充电桩中空闲的充电桩，从而进行充电。

一种实施方式中，所述车载控制系统的第二位置信息收集于车载传感器或车载执行器，例如：所述车载传感器或车载执行器是安装于所述第一液冷系统周边的摄像头或其他定位系统。

一种实施方式中，所述控制指令是由车载控制系统发送给所述充电桩。

另一种实施方式中，所述控制指令也可以是通过安装在所述充电桩上的发送装置发送，发送装置可以控制充电桩向所述地面液冷装置和所述输送装置发送执行指令。控制装置可以是控制执行指令发送的按钮。

一种实施方式中，所述输送装置通过接收到的所述第二位置信息将所述地面液冷装置发送到所述第一位置。

另一种实施方式中，汽车直接行驶到所述地面液冷装置的正上方，然后第二液冷系统通过升降机上升到紧贴底盘冷却面的所述第一位置，从而对所述车载电池进行冷却。

一种实施例中，所述第一位置具体为所述第二液冷系统紧贴底盘冷却面时的位置。

具体的，所述第一位置为，所述地面液冷装置紧贴所述底盘冷却面时，所述第二液冷系统的空间位置。

其中，所述第一位置对应于所述第二位置信息，所述对应是指根据所述底盘冷却面的空间位置而锁定的所述地面液冷装置的充电位置，所述充电位置即所述地面液冷紧贴所述底盘冷却面时，所述地面液冷装置的空间位置。

一种实施例中，所述第一液冷系统包括：车载液冷装置，用于冷却车载电池。

其中，第一液冷系统用于在快充时与所述第二液冷系统共同冷却所述车载电池；当充电速度要求不高时，可单独满足所述车载电池的散热需求；同时在不充电时，用来满足所述车载电池放电时的冷却需求。

一种实施例中，所述车载液冷装置为液冷板，所述地面液冷装置为地面液冷板。

一种实施方式中，所述地面液冷装置除可以为液冷板，也可以是其他热管理系统。

一种实施方式中，所述车载液冷装置除可以为液冷板可以是其他热管理系统。

一种实施例中，所述第一液冷系统还包括：保护罩1011，设置于所述底盘冷却面的外侧，用于在一控制指令的控制下开启或闭合。

一种实施方式中，所述控制指令是所述车载控制系统发送的。

一种实施方式中，所述保护罩也可以是板状结构。

其中，所述保护罩闭合时，保护罩可以保护底盘冷却面，同时防止异物对污染底盘冷却面；所述保护罩开启时，可以为第二液冷系统提供良好的导热路径。

一种实施例中，所述保护罩与所述底盘冷却面之间形成一空气层，用于接入通风，以冷却所述车载电池。

其中，所述空气层中，可根据不同的工况需求接入空调的通风，提供额外的热管理途径。其中空调通风可以是热管理系统中其他装置提供。

通过对空气层接入通风，从而为车载电池充电散热提供补充冷却源，更好的实习散热效果。

一种实施例中，还包括导热层，设置在所述车载电池和所述底盘冷却面之间。

一种实施方式中，所述导热层是结构胶。

所述底盘冷却面是可导热的材料制成。

一种实施例中，其特征在于，所述导热层的材料为导热硅胶。

所述车载电池充放电所产生的热量，通过所述导热层传出，从而结合第二液冷系统，达到更好的散热效果，实现电流可以大大提升，可以大大缩短充电时间。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种超级快充液冷系统，用于对车载电池进行快速冷却，所述车载电池集成在汽车底盘的电池仓内，所述电池仓的底面为所述汽车底盘的底盘冷却面；其特征在于，包括：

第二液冷系统，所述第二液冷系统安装于充电桩附近；

2.根据权利要求1所述的超级快充液冷系统，其特征在于，所述第二液冷系统还用于对高压铜牌进行冷却，高压铜牌位于电池仓内的底盘冷却面上。

3.根据权利要1或2所述的超级快充液冷系统，其特征在于，所述第二液冷系统包括：

地面液冷装置；

4.根据权利要求3所述的超级快充液冷系统，其特征在于，所述执行指令具体包括：

第一执行指令，用于指示所述地面液冷装置进行预冷；以及

5.根据权利要求4所述的超级快充液冷系统，其特征在于，所述地面液冷装置还包括：

6.根据权利要求4所述的超级快充液冷系统，其特征在于，所述输送装置是升降机构。

7.根据权利要求1所述的超级快充液冷系统，其特征在于，所述汽车底盘上还集成有车载控制系统，

所述车载系统还用于向所述充电桩发送控制指令，

8.根据权利要求1所述的超级快充液冷系统，其特征在于，所述第一位置具体为所述第二液冷系统紧贴底盘冷却面时的位置。

9.根据权利要求1所述的超级快充液冷系统，其特征在于，所述第一液冷系统包括：车载液冷装置，用于冷却车载电池。

10.根据权利要求9所述的超级快充液冷电池系统，其特征在于，所述第一液冷系统还包括：保护罩，设置于所述底盘冷却面的外侧，用于在一控制指令的控制下开启或闭合。

11.根据权利要求9所述的一种超级快充液冷电池系统，其特征在于，所述保护罩与所述底盘冷却面之间形成一空气层，用于接入通风，以冷却所述车载电池。

12.根据权利要求8-11任一项所述的超级快充液冷电池系统，其特征在于，还包括导热层，设置在所述车载电池和所述底盘冷却面之间。

13.根据权利要求12所述的超级快充液冷电池系统，其特征在于，所述导热层的材料为导热硅胶。

14.根据权利要求1所述的超级快充液冷系统，其特征在于，所述车载液冷装置为液冷板，所述地面液冷装置为地面液冷板。